[发明专利]内燃机余热利用的超临界/跨临界二氧化碳联合循环发电系统

权利要求书

1.一种内燃机余热利用的超临界/跨临界二氧化碳联合循环发电系统，包括高温热源换热器、低温热源换热器、减压阀、冷凝器、工质泵、超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环系统和跨临界二氧化碳朗肯循环系统；其特征在于：液态二氧化碳从冷凝器进入工质泵后被压缩为超临界气体，然后该压缩后的二氧化碳气体在工质泵的出口分为两个支路：其中一支路作为跨临界二氧化碳朗肯循环系统的工质，另一支路作为超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环系统的工质；

所述跨临界二氧化碳朗肯循环系统包括第一低温回热器和低温涡轮，其中低温热源换热器的吸热侧入口与第一低温回热器的吸热侧出口连通，低温热源换热器的吸热侧出口与低温涡轮的进口连通；

所述超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环系统包括第二低温回热器、高温回热器和高温涡轮；其中高温热源换热器的放热侧出口和低温热源换热器的放热侧入口连通，高温热源换热器的吸热侧入口与高温回热器的吸热侧出口连通，高温热源换热器的吸热侧出口与高温涡轮入口相连通；

所述减压阀的入口与第二低温回热器放热侧出口的主二氧化碳支路连通，减压阀的出口与冷凝器的放热侧入口连通。

2.根据权利要求1所述的内燃机余热利用的超临界/跨临界二氧化碳联合循环发电系统，其特征在于：所述超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环系统中还包括主压气机、再压缩压气机和第一发电机；

所述主压气机的入口与工质泵出口的一支路连通，第二低温回热器的吸热侧入口与主压气机的出口连通，高温回热器的吸热侧入口分别与再压缩压气机的出口和第二低温回热器的吸热侧出口连通，高温热源换热器的吸热侧入口与高温回热器的吸热侧出口连通，高温涡轮的入口与高温热源换热器的吸热侧出口连通，高温回热器的放热侧入口与高温涡轮的出口连通，第二低温回热器的放热侧入口与高温回热器的放热侧出口连通，第二低温回热器的放热侧出口分为主二氧化碳支路和再压缩二氧化碳支路；

其中，主二氧化碳支路与减压阀的入口连通，而再压缩二氧化碳支路与再压缩压气机的入口连通；上述主压气机、再压缩压气机、高温涡轮和第一发电机之间通过轴系机械连接。

3.根据权利要求1所述的内燃机余热利用的超临界/跨临界二氧化碳联合循环发电系统，其特征在于：所述跨临界二氧化碳朗肯循环系统中还包括第二发电机；

所述第一低温回热器的吸热侧入口与工质泵出口的另一支路连通，第一低温回热器的吸热侧出口与低温热源换热器的吸热侧入口连通，低温涡轮的入口与低温热源换热器的吸热侧出口连通，第一低温回热器的放热侧入口与低温涡轮的出口连通，第一低温回热器的放热侧出口与冷凝器的放热侧入口连通；上述低温涡轮和第二发电机通过轴系机械连接。